预应力筋灌浆实验工艺的研究

李祥林

摘 要：真空灌浆工艺可以有效防止预应力筋的腐蚀以及预应力筋和混凝土結构的协同工作问题，本文采用真空灌浆工艺，对不同型号的水泥浆料在真空灌浆后最高点和进浆口的空隙高度进行了研究，为真空灌浆工艺的改进提供了参考。

关键词：真空灌浆；空隙高度；工艺研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.007

1 引言

包含有预应力筋的混凝土结构中，解决预应力筋腐蚀以及协同混凝土工作问题是通过将预埋管道与预应力筋之间的空隙已灌浆方式填满而实现的[1]。其中真空灌浆工艺有利于水泥浆料泌水率和收缩率的减小[2]。本文研究了不同型号水泥浆料在真空灌浆工艺下最高点和进浆口的空隙高度，并对实验结果进行了分析。

2 实验方法

2.1 实验过程

首先对水泥浆料的性能进行测定，根据性能配置三种型号的水泥浆料，之后制作长15000mm，宽900mm，高1800mm的试样，模拟箱梁位置的肋板，并将预应力孔道进行预埋，之后将不同型号水泥进行浇筑并覆盖。以压浆试样的强度为参考，抽取试样梁的芯部，分别在最高点和进浆口进行取点测试空隙高度。

2.2 测试方法

对于水泥浆料来说，需要对其流动度、泌水率、膨胀率和凝结时间进行测试，流动度的测试方法为流锥法，即将一定体积的水泥浆料倒入标准流锥中，测试其完全流出的时间；泌水率采用式1进行测试：

（1）

式1中a1为容器中100mm水泥浆料的初始高度，a2和a3分别为覆盖3h和24h后析出水分的高度以及浆料膨胀面的高度；膨胀率的测试需要分为两部分，分别为凝结前和中后期，计算公式如式2所示：

（2）

式中，h2为水泥浆料膨胀后的面高度，h1为填灌后初始的水泥浆料面高度，b2为水泥浆料膨胀后的长度，b1为水泥浆料的初始长度，b为试样的基础长度；凝结时间采用ISO标准法维卡仪（献县荣昌实验仪器厂）进行测定。

3 实验结果

表1所示为本实验采用的水泥浆料的成分，本实验采用三种型号的水泥，1号水泥中加入膨胀剂（UEA）和减水剂（YGZ-Z），2号水泥中加入灌浆剂（MNC-EPS），3号水泥中加入灌浆外加剂（JM-HF），通过对水泥浆料流动度、泌水率、膨胀率和凝结时间进行测试后，得到三种型号水泥浆料的组分配比，如表2所示。1号水泥的水灰比为0.4，通过流锥法测试后其稠度为35s，凝结所需要的时间为11.5h，3小时少量泌水，24小时后自吸；2号水泥的水灰比为0.35，稠度为30s，终凝时间为10.5h，3小时无泌水，24小时后自吸；3号水泥的水灰比为0.32，稠度为25s，终凝所需时间为10h，3小时无泌水，24小时后自吸。

图1所示为不同型号水泥在实验管道中进行真空灌浆后最高点空隙高度，三种水泥浆料最高点空隙的长度分别为0.6m，1.6m和0.6m，3号水泥的最高点空隙最小，为0.29cm。三种型号的水泥浆料在最高点的孔隙较大，这可能是因为在进行真空灌浆时，浆料和气体排出阀门同时处于打开的状态，排气孔位置留出的浆料其稠度没有达到进浆口浆料的稠度，此时将排气阀门旋紧使得浆料不饱和，因而产生较大的孔隙。但从实验结果可以看出3号水泥浆料的孔隙最小。

图2所示不同型号水泥真空灌浆后进浆口的空隙高度，三种型号的水泥浆料在进行真空灌浆后，空隙的长度分别为0.5m，0.8m和0.3m，从图中可以看出在进浆口水泥的孔隙高度最小的为3号水泥。进浆口产生空隙的原因是由于压浆过程是不连续的，同时真空压浆过程必须对保压时间进行严格控制。从实验结果可以看出，3号水泥浆料在进浆口的空隙高度最小，只有0.1cm。

4 结论

综上所述，真空灌浆技术是一种具有可操作性的辅助压浆技术，本文通过真空灌浆技术对三种不同型号的水泥浆料进行灌浆，对其最高点和进浆口的空隙高度进行了测试，结果表明3号水泥的在最高点和进浆口的空隙高度最小，其配比最优。

参考文献：

[1]朱尔玉，王冰伟，周勇政等.预应力孔道灌浆密实性及防治泌水方法的试验研究[J].水利学报，2012，39（05）：609-614.

[2]师郡，李忠梅，卢传宏.真空灌浆工艺试验研究[J].中外公路，2009，29（05）：193-195.